Khoa học công nghệ: Cuộc đua chưa hồi kết

Trong tương lai, công nghệ và an ninh quốc gia sẽ không tách rời trong một thế giới chia rẽ.

Khoa học công nghệ: Cuộc đua chưa hồi kết

Cuộc cạnh tranh chiếm ưu thế trong lĩnh vực vi mạch bán dẫn giữa Trung Quốc và Mỹ đang ngày càng quyết liệt. (Nguồn: pressxpress.org)

Trung Quốc đang nỗ lực khẳng định là siêu cường khoa học và công nghệ hàng đầu thế giới như một phần của chiến lược An ninh quốc gia toàn diện, được đưa ra vào năm 2014.

Trong đó, vi mạch bán dẫn là trung tâm của chiến lược an ninh kinh tế, vì chúng cần thiết cho tất cả công nghệ dân sự và quân sự. Vi mạch bán dẫn sẽ giúp quyết định liệu Bắc Kinh có đạt được các mục tiêu địa kinh tế và địa chính trị trong những thập kỷ tới. Cuộc cạnh tranh của Trung Quốc và phương Tây trong lĩnh vực này sẽ tiếp tục căng thẳng trong thời gian tới.

Mỹ gia tăng biện pháp hạn chế

Khi Tổng thống Mỹ Joe Biden nhậm chức năm 2021, ngày càng có nhiều người lo ngại rằng các công nghệ mới của phương Tây giúp Trung Quốc trở thành đối thủ quân sự đáng gờm, có khả năng nhanh chóng vượt qua Mỹ để trở thành siêu cường trí tuệ nhân tạo (AI) hàng đầu.

Trong thập kỷ qua, phương Tây ngày càng chứng kiến tình trạng gián đoạn chuỗi cung ứng về thiết bị y tế, chất bán dẫn và nguyên liệu thô quan trọng. Trong bối cảnh đó, Mỹ đã có những bước đi quyết liệt nhằm hạn chế ảnh hưởng của Trung Quốc trong lĩnh vực này.

Tháng 8/2022, Mỹ ban hành Đạo luật CHIPS hay Luật kích thích sản xuất chất bán dẫn, nhằm chuyển một phần sản xuất vi mạch ở nước ngoài về Mỹ và tăng sức cạnh tranh quốc tế, giảm bớt phụ thuộc vào nhập khẩu và gián đoạn nguồn cung. Đạo luật CHIPS có kế hoạch đầu tư 52 tỷ USD cho phát triển sản xuất tại Mỹ và hơn 24 tỷ USD cho các ưu đãi thuế liên quan.

Hai tháng sau, Nhà Trắng công bố một loạt biện pháp trừng phạt và công cụ kiểm soát nhằm bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ và an ninh quốc gia của Mỹ, đồng thời khiến Trung Quốc khó có được hoặc khó sản xuất chip tiên tiến từ 14-16 nanomet trở xuống. Mỹ cũng cấm cung cấp cho Nga và Trung Quốc các bộ xử lý đồ họa tiên tiến từ Nvidia của Mỹ được sử dụng để chế tạo siêu máy tính. Đến tháng 3/2023, Đạo luật CHIPS đã thắt chặt hơn đối với Trung Quốc, với một lệnh cấm được đưa ra đối với các khoản đầu tư vào sản xuất chip có cấu trúc liên kết nhỏ hơn 28 nanomet đặt tại Trung Quốc.

Hiện tại, Mỹ chiếm 10% thị phần toàn cầu trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, nhưng thống trị tới 39% chuỗi giá trị, còn Nhật Bản, châu Âu, Hàn Quốc và Đài Loan (Trung Quốc) nắm 53%.

Trong khi Mỹ dẫn đầu quy trình thiết kế mạch tích hợp thượng nguồn, Hà Lan và Nhật Bản lại có vị trí vững chắc trong sản xuất mạch tích hợp trung nguồn, cũng như đóng gói và thử nghiệm. Đài Loan (Trung Quốc) sản xuất 92% lượng chip tinh vi nhất thế giới có kích thước từ 3-5 nanomet và 80% có kích thước từ 7 nanomet trở xuống.

Mỹ cũng đẩy mạnh hợp tác và phối hợp trừng phạt với Nhật Bản, Hà Lan và nhiều nước khác, để tăng cường kiểm soát xuất khẩu đối với thiết bị sản xuất chất bán dẫn hiệu suất cao. Ví dụ, năm 2018, công ty ASML của Hà Lan đã đồng ý cung cấp thiết bị in thạch bản EUV tiên tiến cho Tập đoàn quốc tế sản xuất chất bán dẫn Trung Quốc (SMIC). Với công nghệ in khắc cực tím (EUV), các bóng bán dẫn có thể được tạo ra với kích thước chỉ nanomet (nm). Dưới áp lực của Mỹ, chính phủ Hà Lan sau đó đã phải rút lại thỏa thuận này.

Gần đây, Nhật Bản cũng áp đặt các biện pháp kiểm soát đối với 23 loại công nghệ chip mà các công ty Nhật Bản có thể xuất khẩu sang các nước như Trung Quốc. Các công ty Nhật Bản không nổi bật như ASML của Hà Lan hay TSMC của Đài Loan, nhưng họ thống trị một số giai đoạn của quy trình sản xuất chip.

Tuy nhiên, các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của cả Mỹ và Nhật Bản đều không hạn chế cung cấp chip thế hệ cũ cho Trung Quốc. Chính vì vậy, các công ty sản xuất chip của Trung Quốc vẫn có thể sử dụng thiết bị công nghệ cũ được coi là sau các đối thủ TSMC của Đài Loan và Samsung của Hàn Quốc vài thế hệ phát triển, theo trang mạng gisreportsonline.com.

Phản ứng của Trung Quốc

Kể từ năm 2015, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình đã kêu gọi xây dựng chiến lược quốc gia nhằm đạt được khả năng tự lực bằng cách giảm bớt sự phụ thuộc vào việc nhập khẩu các công nghệ quan trọng và linh kiện của phương Tây. Chiến lược “Made in China năm 2015” của Bắc Kinh đã xác định việc tăng khả năng tự chủ về chip từ 10% lên 70% là mục tiêu đến năm 2025. Tuy nhiên, điều này đã không xảy ra. Theo Topwar.ru, vào năm 2022, con số này chỉ là 16%. Sau đó, mục tiêu được điều chỉnh thành 75% đến năm 2030.

Năm 2023, Bắc Kinh nhập khẩu thiết bị bán dẫn với số lượng kỷ lục từ Hà Lan, Singapore và Đài Loan (Trung Quốc) trước khi Mỹ triển khai chính sách hạn chế xuất khẩu mới. Mùa Hè năm ngoái, nước này bổ sung 41 tỷ USD vào Quỹ nhà nước đầu tư ngành mạch tích hợp Trung Quốc, ra mắt vào năm 2014 để thúc đẩy ngành công nghiệp chip.

Tổng cộng đến nay, Bắc Kinh được cho đã đầu tư khoảng 150 tỷ USD vào ngành công nghiệp bán dẫn, bao gồm các cơ sở nghiên cứu và phát triển – nhiều hơn bất kỳ nền kinh tế nào khác kể từ năm 2015. Vào năm 2020, nhiều báo cáo cho rằng SMIC sẽ cần bảy năm để bắt kịp các công ty phương Tây hiện dẫn đầu về công nghệ. Tuy nhiên, SMIC và Huawei đã tiến bộ nhanh chóng với việc sản xuất chip tiên tiến 7 nanomet vào năm 2023.

Không chỉ thúc đẩy nghiên cứu sản xuất chip trong nước, để đáp trả các lệnh trừng phạt của Mỹ, Trung Quốc cấm nhập khẩu các sản phẩm từ tập đoàn sản xuất chip nhớ Micron của Mỹ cho cơ sở hạ tầng quan trọng và các lĩnh vực nội địa khác kể từ tháng 5/2023 vì “rủi ro an ninh nghiêm trọng”. Năm 2022, Micron sản xuất một phần tư số chip nhớ DRAM của thế giới, và Trung Quốc chiếm gần 11% doanh số bán hàng của hãng này.

Đến tháng 7/2023, Trung Quốc hạn chế xuất khẩu hai kim loại quan trọng trong thành phần đất hiếm là gali và germanium, được sử dụng rộng rãi trong vi điện tử, vốn cần thiết cho việc sản xuất vũ khí công nghệ cao cũng như pin, màn hình và nhiều sản phẩm công nghệ cao khác. Trung Quốc hiện sản xuất khoảng 80% lượng gali và 60% lượng germanium của thế giới. Do đó, biện pháp hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc đã giới hạn đáng kể khả năng tiếp cận của một số nhà sản xuất nước ngoài đối với các nguyên liệu quan trọng này và làm tăng giá bởi rất ít lựa chọn thay thế.

Trong khi tìm cách cải thiện khả năng thương lượng với Mỹ trong ngắn hạn, những chính sách này cũng cho thấy nỗ lực của Trung Quốc để trở thành nhà cung cấp quan trọng nhất về nhiều loại nguyên liệu thô then chốt và các sản phẩm tinh chế. Tuy nhiên, việc cắt giảm xuất khẩu cũng có thể khiến Mỹ đẩy nhanh các dự án đưa hoạt động sản xuất trở về Mỹ hoặc chuyển hoạt động sản xuất sang các nước thân hữu.

Kể từ năm 2023, Trung Quốc đã mở rộng phạm vi áp dụng Luật chống gián điệp để giải quyết các “mối đe dọa an ninh quốc gia” chưa được xác định rõ ràng. Chương trình này yêu cầu các công ty nhà nước trong lĩnh vực tài chính, năng lượng... thay thế phần mềm nước ngoài trong hệ thống công nghệ thông tin của họ. Những công ty này bao gồm hơn 60 trong số 100 công ty niêm yết lớn nhất Trung Quốc.

Vào cuối tháng 12/2022, Huawei, một trong những công ty tư nhân lớn nhất Trung Quốc cho biết đã làm chủ một phương pháp thiết kế vi mạch trước đây do phương Tây độc quyền. Thành công này của Huawei mở ra triển vọng rằng cuối cùng Trung Quốc đã có thể bắt đầu tự sản xuất một số vi mạch nhỏ nhất và mạnh nhất, làm chủ phương pháp sản xuất chip quan trọng. Mặc dù cần đợi thêm thời gian để xem Huawei có thể thách thức biện pháp trừng phạt của phương Tây tới đâu, nhưng việc Trung Quốc có thể vượt qua các lệnh cấm và hạn chế để phát triển ngành công nghệ sản xuất chip bán dẫn tiên tiến khiến phương Tây đau đầu.

Theo trang mạng gisreportsonline.com, việc Trung Quốc bắt kịp Mỹ chỉ là vấn đề thời gian, cho dù có thể phải đối mặt với các lệnh cấm vận mới. Tuy nhiên, SMIC đã có thể mua phụ tùng thay thế và dịch vụ kỹ thuật để duy trì cơ sở sản xuất chip 7 nanomet của mình, bất chấp việc Mỹ tăng cường biện pháp kiểm soát xuất khẩu. Thậm chí, Huawei và SMIC đang có kế hoạch sản xuất chip ASCEND 920 tiên tiến 5 nanomet, giúp thu hẹp khoảng cách với các chip AI tiên tiến 3 nanomet của phương Tây và khả năng là cả chip 2 nanomet.

Các chính sách hướng tới mục tiêu tự cung tự cấp và tách khỏi phương Tây của Trung Quốc cùng với sự gia tăng nỗ lực trừng phạt và kiểm soát xuất khẩu của Mỹ và đồng minh đang làm leo thang cuộc chiến toàn cầu tranh giành các loại chất bán dẫn và chip tiên tiến nhất thế giới. Tuy nhiên, chính sự cạnh tranh khốc liệt này lại là cơ hội để Trung Quốc bứt phá, vươn lên thành một "cường quốc chip" thực sự trong tương lai không xa.